三、水、鈉平衡及調(diào)節(jié)
(一) 水、鈉的生理功能
水參與水解、水化和加水脫氫等重要反應(yīng)，并為一切生化反應(yīng)的進(jìn)行提供場所；水是良好的溶劑，能使許多物質(zhì)溶解，而且粘度小，易流動(dòng)，有利于營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸；水的比熱大，對體溫調(diào)節(jié)起重要作用；水具有潤滑作用，例如淚液有助于眼球的轉(zhuǎn)運(yùn)，滑液有助于關(guān)節(jié)的活動(dòng)等；此外結(jié)合水(與蛋白質(zhì)結(jié)合的水)能夠保證各種肌肉具有獨(dú)特的機(jī)械功能。
鈉是細(xì)胞外液中主要陽離子，參與神經(jīng)、肌肉、心肌細(xì)胞靜息電位的維持和動(dòng)作電位的形成，具有維持基礎(chǔ)，鈉也能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，參與細(xì)胞內(nèi)液的調(diào)節(jié)。
(二) 水、鈉平衡
正常人每天水的攝取和排出處于動(dòng)態(tài)平衡。水的來源有飲水、食物含水和代謝水。機(jī)體排出水分的途徑有消化道、腎臟、皮膚和肺臟。水的排出量基本上等于水的攝人量(表2—2)。正常成人每天最低尿量應(yīng)約500mL，再加上皮膚和肺部的不感蒸發(fā)和糞便排出量，則每天最低排出的水量約1 500mL。要維持水出入平衡，每天需給水1 500—2 000mL，稱日需要量。
當(dāng)氣溫達(dá)28~C時(shí)，汗腺開始排汗，稱為顯性出汗。顯性出汗時(shí)的汗液為低滲溶液，其中的固體物質(zhì)主要是氯化鈉，此外還含有少量鉀離子。因此，在高溫環(huán)境從事體力勞動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意補(bǔ)充水和適量鈉、鉀離子。
正常成人體內(nèi)含鈉總量為40—50mmol／kg體重，其中約60％是可交換的，約40％是不可交換的，主要結(jié)合于骨的基質(zhì)中。Na+及與其結(jié)合的陰離子(Cl-和HC03-)含量決定細(xì)胞外液容量，血清Na+濃度的正常范圍是130～150mmol／L，細(xì)胞內(nèi)液中的Na+濃度僅為10mmol／kg水左右。
成人每天隨飲食攝人鈉約100—200mmol／L。天然食物中含鈉甚少，故人們攝人的鈉主要來自食鹽。攝人的鈉幾乎全部經(jīng)小腸吸收，鈉主要經(jīng)腎隨尿排出。腎排鈉的特點(diǎn)是：多攝多排，少攝少排。此外，隨糞便和汗液也可排出少量的鈉，但大汗和腹瀉時(shí)可排出較多的鈉。正常情況下排出和攝入鈉量幾乎相等。
(三)水、鈉平衡的調(diào)節(jié)
機(jī)體內(nèi)水、鈉的平衡緊密相關(guān)，共同影響細(xì)胞外液的滲透壓和容量。水平衡主要受渴感和抗利尿激素的調(diào)節(jié)，在維持體液等滲方面起重要作用；鈉平衡主要受醛固酮和心房鈉尿肽的調(diào)節(jié)，在維持細(xì)胞外液的容量和組織灌流方面起重要作用。
1．渴感的調(diào)節(jié)作用 渴感機(jī)制是機(jī)體調(diào)節(jié)體液容量和滲透濃度相對穩(wěn)定的重要機(jī)制之一，控制著水的攝人�？视X中樞位于下丘腦外側(cè)區(qū)。血漿晶體滲透壓的升高是渴覺中樞興奮的主要刺激�？蕜t思飲尋水，飲水后血漿滲透壓回降，渴感消失。此外有效血容量的減少和血管緊張素Ⅱ的增多也可以引起渴感�？视X的主要抑制因素是血漿滲透壓降低和細(xì)胞外容量增加。
2．抗利尿激素的調(diào)節(jié)作用 抗利尿激素(antidiuretichormone，ADH)控制著水的排出，它由下丘腦視上核和室旁核的神經(jīng)元分泌，并在神經(jīng)垂體貯存。ADH與遠(yuǎn)端小管基底膜側(cè)的ADH受體(ADHR)結(jié)合，激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)，使cAMP增多，后者激活
cAMP依賴的蛋白激酶并使細(xì)胞內(nèi)成分磷酸化，有利
于水通道蛋白—2的插入，提高腎遠(yuǎn)曲小管和集合管
對水的通透性，從而使水分的重吸收增加(圖2—2)。
水通道蛋白(aquapofins，AQP)是一組與水通透
有關(guān)的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于動(dòng)物、植物www.med126.com及微
生物界。迄今在哺乳動(dòng)物組織鑒定的AQP至少有10
種，每種AQP有其特異性的組織分布。在腎臟中分
布的AQP主要有AQP1、AQP2、AQP3、AQP4等，它們對水在腎臟的運(yùn)輸和通透發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
促使ADH釋放的主要刺激是血漿晶體滲透壓的
增高和循環(huán)血量的減少。血漿有效滲透濃度只要升
高1％~2％，就能刺激ADH分泌。當(dāng)血漿有效滲透濃度超過310mOsm／L時(shí)，ADH分泌達(dá)頂點(diǎn)。當(dāng)失血等原因使血量減少時(shí)，ADH釋放增加，尿量減少而有助于血量的恢復(fù)。此外，劇痛、情緒緊張、惡心、血管緊張素Ⅱ增多可使ADH釋放增多；動(dòng)脈血壓升高可通過刺激頸動(dòng)脈竇壓力感受器而反射性地抑制住院醫(yī)師ADH的釋放(圖2—3)。
3．醛固酮的調(diào)節(jié)作用 醛固酮(aldosterone)是腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的鹽皮質(zhì)激素。醛固酮的主要作用是促進(jìn)腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對Na+的主動(dòng)重吸收，同時(shí)通過Na+—K+和Na+—H+交換而促進(jìn)K+和H+的排出。隨著Na+主動(dòng)重吸收增加，C1-和水的重吸收也增多。
醛固酮的分泌主要受腎素—血管緊張素系統(tǒng)和血漿Na+、K+濃度的調(diào)節(jié)。當(dāng)失血等原因使血容量減少，動(dòng)脈血壓降低時(shí)，腎人球小動(dòng)脈管壁牽張感受器受刺激而致近球細(xì)胞分泌腎素增多；此時(shí)也因流經(jīng)致密斑的Na+減少致近球細(xì)胞分泌腎素增多；繼而使血管緊張素I、Ⅱ、Ⅲ增多，血管緊張素Ⅱ和Ⅲ都能刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮(圖2—4)。
此外，腎交感神經(jīng)興奮、腎上腺素和去甲腎上腺素也可直接刺激近球細(xì)胞分泌腎素。血漿高K+或低Na+可直接刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮。
4．心房鈉尿肽的調(diào)節(jié)作用 心房鈉尿肽(atrialnatriureticpeptide，ANP)是20世紀(jì)80年代初發(fā)
現(xiàn)的肽類激素，它合成并貯存于心房心肌細(xì)胞中，故又稱為心房肽(atriopeptin)。對調(diào)節(jié)腎臟及心血管內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起著重要作用，它主要的生物學(xué)特性是具有強(qiáng)烈而短暫的利尿、排鈉及松弛血管平滑肌的作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，急性血容量增加可能通過增高右心房壓力，牽張心房肌而使ANP釋放，從而引起強(qiáng)大的利鈉和利尿作用。反之，限制鈉、水?dāng)z人或減少靜脈回心血量則能減少ANP的釋放。
ANP通過ANP的特異受體作用于細(xì)胞膜上的鳥苷酸環(huán)化酶，以細(xì)胞內(nèi)環(huán)鳥苷酸(cGMP)作為第二信使而發(fā)揮其效應(yīng)。ANP對水、電解質(zhì)代謝有如下重要影響：①強(qiáng)大的利鈉利尿作用；②阻斷腎素—醛酮系統(tǒng)的作用；③顯著減輕失水或失血后血漿中ADH水平增高的程度。
